什么是64位？

在计算机架构中，64位整数、内存地址或其他数据单元，是指它们最高达到64位（8字节）宽。此外，64位CPU和算术逻辑单元架构是以寄存器、内存总线或者数据总线的大小为基准。

　64 位CPU在1960年代，便已存在于超级计算机，且早在1990年代，就有以 RISC 为基础的工作站和服务器。2003年才以 x86-64 和 64 位 PowerPC 处理器架构的形式引入到（在此之前是 32 位）个人计算机领域的主流。  

　一个 64 位的 CPU，内部可能有外部数据总线或不同大小的地址总线，可能比较大或比较小；术语“64位”也常用于描述这些总线的大小。例如，目前有许多机器有着使用 64 位总线的 32 位处理器（如最初的 Pentium 和之后的 CPU），因此有时会被称作“64位”。同样的，某些 16 位处理器（如 MC68000）指的是 16/32 位处理器具有 16 位的总线，不过内部也有一些 32 位的性能。这一术语也可能指计算机指令集的指令长度，或其它的数据项（如常见的 64 位双精度浮点数）。去掉进一步的条件，“64位”计算机架构一般具有 64 位宽的整数型寄存器，它可支持（内部和外部两者） 64 位“区块”（chunk）的整数型数据。

　处理器中的寄存器通常可分为三种︰整数、浮点数、其它。在所有常见的主流处理器中，只有整数寄存器（integer register）才可存放指针值（内存数据的地址）。非整数寄存器不能存放指针来读写内存，因此不能用来避开任何受到整数寄存器大小所影响的内存限制。
　　几乎所有常见的主流处理器（大部分的 ARM 和 32 位 MIPS 实作是明显的例外）集成了浮点数硬件，它有可能使用 64 位寄存器保存数据，以供处理。例如，x86 架构包含了 x87 浮点数指令，并使用 8 个 80 位寄存器构成堆栈结构。后来的 x86 修改版和 x86-64 架构，又加入 SSE 指令，它使用 8 个 128 位宽的寄存器（在 x86-64 中有 16 个寄存器）。与之相较，64 位 Alpha 系列处理器，除了 32 个 64 位宽整数寄存器以外，也定义了 32 个 64 位宽的浮点数寄存器。

　目前大部分的 CPU（截至 2005 年），其单个寄存器可存放中任意数据的内存地址（本机）。因此，虚拟内存（计算机在程序的工作区域中所能保留的数据总量）中可用的地址取决于寄存器的宽度。自 1960 年的 IBM System/360 起，然后 1970年 的 DEC VAX 微型计算机，以及 1980年 中期的 Intel 80386，在事实上一致开发合用的 32 位大小的寄存器。32 位寄存器意味着 2^32 的地址，或可使用 4 GB 的内存。当时在设计这些架构时，4 GB 的内存远远超过一般所安装的可用量，而认为已足够用于寻址。认为 4 GB 地址为合适的大小，还有其它重要的理由︰在应用程序中，如数据库，42 亿多的整数已足够对大部分可计算的实例分配唯一的参考引用。
　　然而在 1990年初，成本不断降低的内存，使安装的内存数量逼近 4 GB，且在处理某些类型的问题时，可以想像虚拟内存的使用空间将超过 4 GB 上限。为此，一些公司开始释出新的 64 位架构芯片家族，最初是提供给超级计算机、顶级工作站和服务器机器。64 位运算逐渐流向个人计算机，在 2003 年，某些型号的 Apple Macintosh 产生线转向 PowerPC 970 处理器（Apple 称为“G5”），并在 2006 年，转向 EM64T 处理器，且 x86-64 处理器在顶级的 PC 中遂渐普及。64 位架构的出现，有效的将内存上限提升至 2^64 地址，16 EB 的内存。从这个角度来看，在 4 MB 主内存很普遍时，最大的内存上限 2^32 的地址大约是一般安装内存的 1000 倍。如今，当 1 GB 的主内存很普遍时，2^64 的地址上限大约是 1 百亿倍。
　　今天市面上大部分的消费级 PC 存在着人为的内存限制，因受限于实例上的限制，而几乎不太可能需要完整支持 16 EB 容量。举例来说，Apple 的 Mac Pro 最多可安装实例内存至 16 GB，而无必要支持超过的大小。最新的 Linux 内核（版本 2.6.16）可编译成最高支持 64 GB 的内存，Windows Vista Ultimate支持超过128G内存。